Солнечное вещество
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В девяностых годах восемнадцатого века на лондонских улицах нередко можно было увидеть старика в длинном сюртуке, в широкополой шляпе, с толстой узловатой палкой. О его странностях и причудах по городу ходили легенды. Досужие кумушки рассказывали, что он целыми днями молчит, словно в рот воды набрал. Сплетники говорили, что он несметно богат и все свое громадное состояние тратит на всякие опыты и покупку разных машин и приборов. И еще говорили, что он так нелюдим и суров, что даже своих опытов никому не показывает и о них никому не рассказывает. Опыты и открытия он делает только для собственного удовольствия, и его нисколько не интересует мнение его соотечественников или иностранцев. В этих рассказах была и доля правды. Действительно многие открытия чудака — ученого Генри Кавендиша, имя которого известно теперь каждому школьнику, были опубликованы через несколько десятилетий после его смерти.
Кавендиш первый открыл состав воды, впервые вычислил вес земного шара. К числу его важных открытий, о которых он никому не рассказывал, относится открытие отталкивания и притяжения электрических зарядов. Еще при жизни Кавендиша это же открытие было сделано французским физиком Кулоном, но он и тогда не заявил о своем первенстве. Потому и теперь закон взаимодействия электрических зарядов называют законом Кулона.
В 1785 году Кавендиш стал изучать свойства азота. Изогнутую стеклянную трубку он наполнял смесью азота и кислорода и пропускал через смесь газов электрические искры. Двадцать дней и ночей подряд, сменяя друг друга, Кавендиш и его слуга вращали колесо электрической машины. Азот и кислород, соединяясь друг с другом, превращались в окислы азота. Трубка наполнялась оранжевым дымом. По мере накопления в трубке этого дыма Кавендиш вводил в трубку пипеткой раствор едкого натра и окислы азота исчезали. Прошло три недели, работа была окончена. Весь азот соединился с кислородом и растворился в едком натре.
Но что за странный пузырек «повис» в трубке? Он не растворялся в едком натре, его не уничтожили и электрические искры, которые еще раз пропустил через трубку Кавендиш. И в лабораторном журнале Кавендиша появилась маленькая запись: «Пузырек — это был остаток азота, который почему-то не удалось соединить с кислородом».
Вот этому-то пузырьку было суждено спустя столетие сыграть немаловажную роль в открытии английскими учеными Рамзаем и Релеем неизвестного тогда элемента гелия, прозванного солнечным (от греческого слова гелиос — солнце). Истории открытия гелия, обнаруженного сначала на Солнце, а затем уже на Земле, посвящена отличная книга М. Бронштейна «Солнечное вещество», написанная еще в 1935 году. Рамзаю и Релею не стоило больших трудов разгадать тайну пузырька Кавендиша. Они сразу догадались, что это примесь к воздуху какого-то газа. Повторив опыт Кавендиша в большом масштабе, они не только убедились в этом, но и собрали несколько кубических сантиметров газа.
Теперь уже можно было изучить его физические и химические свойства. Взвесив его на весах, ученые узнали, что он тяжелее азота в полтора раза. Проделав с новым газом всевозможные химические опыты, Рамзай и Релей убедились в том, что он не соединяется не только с кислородом, но и с хлором, серой, фосфором, металлами.
Каких только веществ не перепробовали ученые в своих опытах, но ни с одним из них не соединялся «упрямый» газ. Не было на свете тогда другого газа, обладающего таким странным свойством. Потому этот газ ученые и назвали аргоном (по-гречески — ленивый).
Прошел год после открытия аргона и в одном из американских геологических журналов появилась статья, в которой говорилось, что редкий минерал клевеит обладает каким-то необычным свойством. Если его кипятить с серной кислотой, то выделяется газ, который не горит и не поддерживает горения. Автор статьи полагал, что это азот. Узнав об этом сообщении, Рамзай подумал, что это, наверно, аргон. Он достал несколько кусков минерала и приступил к опытам. Газ, как и аргон, не соединился ни с какими веществами, но при пропускании электрического тока через наполненную им стеклянную трубку светился не голубым пламенем, а бледным желтым светом.
Вот так и был открыт гелий, обнаруженный на 27 лет раньше в спектре Солнца…
Автор: Б. Розен.